1. GPU/CUDA プログラミングによる３ D 映像のリアルタイム処理
Real-time Stereoscopic 3D Video Processing by GPU/CUDA Programming
趙 延軍, 天野 諭, 長谷川 清, 松永 力, 和田 雅徳
Yanjun Zhao, Satoshi Amano, Kiyoshi Hasegawa, Chikara Matsunaga and Masanori Wada
株式会社 朋栄 佐倉研究開発センター
FOR-A Co., Ltd. Sakura R&D Center
E-mail: matsunaga@for-a.co.jp
図1 ３ D リグ（左）と３ D リグにより撮影した３ D 映像における補正処理（右）．
Key Words: Stereoscopic 3D, Color Correction, Optical Axis Matching, Parallax Calculation & Adjustment
1 はじめに そこで，３ D 映像の左右の映像間における色・明るさのず
れ，光軸ずれ（縦ずれ）を映像から自動的に計算して，左右
人間は左右の目に映る像の見え方の違いである両眼視差に
の映像の補正処理を行う [2]．左右映像における視差量を映像
より奥行きや立体感を感じている．これを利用した３ D 映像
から計算して視差調整する．主な機能は以下の通りである．
が映画をはじめとして，近年大きな盛り上がりを見せている．
３ D 映像における左右の映像を幾何学的・光学的に一致さ • 色補正機能
せることは，実写とコンピュータグラフィ ックス（CG）の合 • 光軸補正（縦ずれ補正）機能
成における実カメラと仮想カメラの間の幾何学的・光学的な • 視差計算 & 視差調整機能
一致と同様に必須である．見やすく，かつ安全な３ D 映像を • ３ D モニタリング機能（サイドバイサイドの左右の拡大
制作するためにも欠かせない [1]．そのための３ D 映像の撮 ／アナグリフ／左右差分／左右ミックス各選択出力）
影における左右２台のカメラの調整には多くの時間が掛かる．
すべての処理を GPU を使用して，完全にソフトウェアによる
調整後も撮影途中にずれてしまう場合もある．
リアルタイム処理を実現した．主な諸元は以下の通りである．
本発表では，そのような３ D 映像における左右の映像を幾
何学的・光学的に一致させるために映像から自動的に補正パ • 入出力ビデオフォーマット
ラメータを推定して [2]，その補正処理をグラフィックスプロ サイドバイサイド変換された３ D 映像
セッシングユニット（GPU）を使用して，完全にソフトウェ （HD 1920 × 1080 ピクセル，インタレース方式 59.94i）
アによるリアルタイム処理の実現を試みたので報告する． • ビデオ入出力ボード
Blackmagic Design 社 DeckLink Duo
2 ３ D 映像における補正処理の GPU/CUDA 実装 （PCI Express 接続，HD-SDI 入出力対応）
• グラフィ ックスボード
３ D 映像を撮影する際には，２台のカメラを載せるための
NVIDIA 社 Quadro FX-5800（GPU コア数 240）
３ D リグ（図 1 左）が用いられる．３ D リグのハーフミラー
• 言語
により，１台のカメラは反射映像を撮影し，もう１台のカメ
Microsoft 社 Visual C++ & NVIDIA 社 CUDA3.2
ラは透過映像を撮影することになる（図 1 右） ．したがって，
反射映像を鏡像反転するとともに，明るさ・色合いが変化し 参考文献
[1] ３Ｄコンソーシアム（３ＤＣ）安全ガイドライン部会，人に優
た透過映像を補正しなければならない．さらには，３ D 映像
しい３Ｄ普及のための３ＤＣ安全ガイドライン，2010 年 4 月
として垂直方向のずれが立体視の際に問題となるので，左右 20 日改訂.
映像の光軸が一致するように画角を調整しなければならない．
[2] 松永 力, 趙 延軍, 和田 雅徳, ３ D 映像のための自動色補正，第
適切な立体感を得るためには，左右映像の見え方の違い（視 17 回画像センシングシンポジウム (SSII2011) 講演論文集, 横
差量）を管理することが３ D 映像制作には重要となる [1]． 浜 (パシフィコ横浜).